CEMS烟(yan)气在(zai)线分析仪(yi)测(ce)量(liang)原理计(ji)经典(dian)应(ying)用(yong)

　　烟(yan)气连续在(zai)线(xian)监(jian)测(ce)系统运(yun)用抽取冷(leng)凝(ning)采(cai)样(yang)、后散射(she)烟尘浓度(du)测(ce)量(liang)、皮托管烟(yan)气(qi)流速(su)测量及计算机网络(luo)通(tong)讯(xun)技术，实现了(le)固定污(wu)染(ran)源(yuan)污(wu)染(ran)物排(pai)放浓度(du)和(he)排(pai)放总量的(de)在(zai)线连(lian)续监(jian)测。同(tong)时(shi)又针对国(guo)内(nei)煤种(zhong)较(jiao)杂、煤质变(bian)化(hua)大、污染(ran)物排放浓度(du)高、烟(yan)气湿度(du)大的(de)状(zhuang)况(kuang)从(cong)技(ji)术上进(jin)行(xing)了(le)改进。并(bing)按(an)照(zhao)国(guo)家(jia)标准设计(ji)定(ding)型，提(ti)供(gong)专业的(de)中(zhong)文(wen)操(cao)作(zuo)平台及中文报(bao)表功(gong)能(neng)、多(duo)组(zu)模(mo)拟(ni)量及开关量输(shu)入输(shu)出接口(kou)，可(ke)实现现场总(zong)线(xian)的连(lian)接(jie)以及(ji)多(duo)种(zhong)通(tong)讯(xun)方法(fa)的选用(yong)，使系(xi)统(tong)运行(xing)方便(bian)灵活(huo)。

　　目(mu)前已安装(zhuang)的CEMS包含(han)了(le)各(ge)种原理(li)和(he)测(ce)量方式，例如(ru)，气(qi)体(ti)污(wu)染(ran)物(wu)CEMS采(cai)样方(fang)式(shi)涉(she)及(ji)完全抽取系(xi)统(tong)、稀释抽(chou)取(qu)系(xi)统和(he)直(zhi)接(jie)测量(liang)法(fa)。测量原(yuan)理涉(she)及(ji)红外(wai)光谱(pu)法、紫(zi)外光谱(pu)法、化学发光法(fa)。颗粒物CEMS涉(she)及不透(tou)明度(du)（浊度(du)）法(fa)、散(san)射法(fa)、闪(shan)烁法等(deng)。流速(su)测量原理(li)主(zhu)要有皮(pi)托(tuo)管(guan)、超声波(bo)、热传感器(qi)等。用(yong)铂(bo)电阻或热电偶(ou)温(wen)度(du)计测(ce)量烟(yan)气温(wen)度。烟(yan)气含(han)氧(yang)量(liang)是一(yi)项(xiang)十(shi)分重(zhong)要的参(can)数(shu)，主要(yao)测量(liang)方法为(wei)氧(yang)化(hua)锆法、顺磁(ci)技术（磁风(feng)、磁(ci)力(li)矩和(he)磁压(ya)）及(ji)电化学(xue)法(fa)测(ce)量。

　　1、气(qi)态污染(ran)系统(tong)

　　气体污染(ran)物(wu)CEMS采样(yang)方式主要有完全抽(chou)取系统(tong)、稀释(shi)抽(chou)取(qu)系统和(he)直接测(ce)量法。

　　经(jing)典应用

　　完全(quan)抽(chou)取(qu)系(xi)统(tong)是(shi)采用专(zhuan)用(yong)的加热(re)采(cai)样(yang)探头(tou)将烟(yan)气从烟(yan)道(dao)中抽(chou)取(qu)出(chu)来，并经过(guo)伴(ban)热传输(shu)，使(shi)烟气在传(chuan)输中不(bu)发(fa)生冷(leng)凝(ning)，烟(yan)气(qi)传输(shu)到烟(yan)气(qi)分(fen)析机柜后进行(xing)除(chu)尘、除(chu)湿等(deng)处(chu)理(li)后(hou)进入(ru)烟(yan)气(qi)分(fen)析仪(yi)进行分析(xi)检测。

　　完(wan)全(quan)抽取系统分(fen)析仪采(cai)用(yong)的分析(xi)原(yuan)理(li)主(zhu)要(yao)是红外(wai)光(guang)谱吸(xi)收原(yuan)理(li)和紫外(wai)光(guang)谱(pu)吸(xi)收原(yuan)理（紫(zi)外线分析(xi)原理应用(yong)最为广(guang)泛），它利用(yong)污染(ran)物分子(zi)的(de)特(te)征(zheng)吸收波(bo)长，能够区(qu)分(fen)不(bu)同种(zhong)类的污(wu)染(ran)物（例(li)如(ru)，SO2吸收(shou)280~320nm、NO吸(xi)收(shou)195~225nm、350~450nm的紫(zi)外(wai)光）。

　　2、颗粒(li)物(wu)测(ce)量系(xi)统

　　颗(ke)粒(li)物(wu)CEMS主(zhu)要(yao)原理(li)有(you)：浊度仪(yi)和(he)光散(san)射(she)检测仪。

　　经(jing)典应用

　　光散射检测仪(yi)原(yuan)理是光(guang)射向颗粒(li)物时(shi)，颗粒(li)物(wu)能(neng)够吸收和散射光，使(shi)光偏离(li)它(ta)的(de)入射(she)路径(jing)。散(san)射光(guang)的(de)强度(du)与观(guan)测(ce)角，颗(ke)粒物的粒径(jing)，颗(ke)粒(li)物(wu)的(de)折射(she)率(lv)和(he)形(xing)状(zhuang)，以及(ji)入(ru)射光的(de)波(bo)长(zhang)有关。光散射分析仪(yi)是在(zai)于(yu)设定偏离(li)入(ru)光(guang)射的(de)一定(ding)角(jiao)度(du)测(ce)量(liang)散(san)射光的(de)强(qiang)度。向所(suo)有方向(xiang)散射(she)光(guang)的(de)强(qiang)度(du)与颗粒物(wu)的粒(li)径分(fen)布和(he)形(xing)状有关。同样，水滴(di)对仪(yi)器测量(liang)也有影响(xiang)，也(ye)需要(yao)用手(shou)工(gong)比(bi)对的(de)方法对仪(yi)器进行(xing)校(xiao)准(zhun)。

　　3、含(han)氧(yang)量测量(liang)系统

　　测量烟(yan)气(qi)污(wu)染物(wu)排放(fang)必(bi)须测量(liang)氧气实(shi)际浓(nong)度(du)，以便(bian)能够(gou)将(jiang)排(pai)放(fang)浓度折算。氧(yang)的测量方法(fa)主要(yao)有：氧化(hua)锆(gao)分(fen)析仪(yi)、顺(shun)磁氧(yang)分析仪(yi)、化(hua)学(xue)电(dian)池(chi)。

　　氧(yang)化(hua)锆(gao)氧量(liang)分(fen)析(xi)仪通(tong)常有(you)直接(jie)测(ce)量法，即测量探(tan)头(tou)在(zai)烟(yan)道中(zhong)。还有(you)烟(yan)道抽(chou)取式(shi)，即采(cai)样探(tan)头插(cha)入(ru)烟道(dao)，测(ce)量池(chi)安(an)装在(zai)烟道(dao)上离(li)烟道(dao)一(yi)定(ding)距(ju)离(li)的分(fen)析一中（需(xu)要(yao)样(yang)品输送管路）。

　　氧(yang)化锆分(fen)析(xi)仪测(ce)量(liang)O2依(yi)据的原(yuan)理：在(zai)电解(jie)质中(zhong)，由于(yu)化(hua)学电位(wei)不同，电(dian)流将(jiang)在(zai)电(dian)解质(zhi)或含有不同浓(nong)度的(de)化(hua)合(he)物种类的气(qi)体(ti)之间流(liu)动。典(dian)型(xing)的测(ce)量(liang)池(chi)中，ZrO2作为电解(jie)质(zhi)和高(gao)温(wen)催(cui)化(hua)剂(ji)，产(chan)生氧离子。池(chi)的(de)两侧，焙(bei)烧上一(yi)层铂，形(xing)成(cheng)烟气一侧的电(dian)极和与含(han)有(you)O2参(can)考气(qi)体(ti)（通常(chang)为(wei)空气）接触(chu)的(de)参(can)考电(dian)极(ji)。池(chi)的(de)温(wen)度必(bi)须加热到(dao)约(yue)600℃。

　　氧化锆分析(xi)仪可(ke)以非(fei)常精准和可靠地(di)测量(liang)O2。低(di)成(cheng)本(ben)但要(yao)得(de)到较(jiao)高精度(du)需(xu)要长维(wei)护。测量(liang)的(de)是湿(shi)基(ji)氧(yang)的浓(nong)度，计(ji)算(suan)干基浓度(du)时，还必须测量烟(yan)气湿(shi)度(du)。

　　顺(shun)磁氧(yang)分析仪(yi)是利(li)用(yong)氧气(qi)的(de)顺(shun)磁(ci)性测(ce)量O2。

　　化学电(dian)池原(yuan)理(li)测量(liang)氧含(han)量(liang)是利用(yong)电化(hua)学(xue)燃(ran)料(liao)电池产生(sheng)的电流(liu)正比(bi)于样品(pin)中的含氧(yang)量。电化学染料电(dian)池(chi)的交叉(cha)敏感性(xing)小，传感(gan)器(qi)的(de)使用寿命(ming)大约(yue)6~18个月，平(ping)均寿(shou)命12个月(yue)。一(yi)般(ban)情(qing)况(kuang)下该类(lei)型的(de)传感器用(yong)于便(bian)携式氧分(fen)析(xi)仪，是(shi)理(li)想的便(bian)携(xie)式仪(yi)器。目(mu)前(qian)已经(jing)将(jiang)O2电(dian)化学燃(ran)料传(chuan)感(gan)器(qi)用于(yu)烟气在线监(jian)测(ce)系(xi)统(tong)，和(he)前(qian)述(shu)仪(yi)器(qi)组成连(lian)续(xu)分(fen)析(xi)仪。

　　4、流速(su)测(ce)量(liang)系(xi)统

　　测量(liang)烟道(dao)或(huo)管道(dao)流(liu)速(su)的测(ce)量(liang)方法(fa)有(you)：皮(pi)托管(guan)差压(ya)法、热传感系(xi)统、超(chao)声波流(liu)速(su)检(jian)测(ce)。

　　经典(dian)应(ying)用

　　S型皮托管由(you)两(liang)根(gen)小管(guan)组成(cheng)，一根管(guan)面(mian)对(dui)气(qi)体(ti)流(liu)动的(de)方(fang)向，测(ce)量(liang)气(qi)体的冲击(ji)压力(li)或动压(ya)，为了准确(que)地(di)测(ce)量(liang)体积流(liu)量，还(hai)必须测(ce)量(liang)烟(yan)气(qi)的(de)温(wen)度(du)、压(ya)力(li)。定(ding)期(qi)用压缩空气(qi)反吹(chui)能够(gou)克服(fu)颗(ke)粒物和水(shui)滴引(yin)起(qi)探(tan)头的(de)堵塞(sai)或(huo)结(jie)垢的问题。S型皮托管准(zhun)确(que)测量(liang)低压(ya)差均比较困难，实(shi)际(ji)测(ce)量最小压差(cha)约为5pa，能(neng)够测量的最(zui)低(di)流(liu)速(su)为2~3m/s。

　　5、烟气湿度测(ce)量系(xi)统

　　由(you)于我国在(zai)计(ji)量(liang)污染物(wu)浓(nong)度和排放(fang)量(liang)时(shi)，实行的是(shi)标准干(gan)烟态下的计量(liang)标准，所以对(dui)于流量、颗(ke)粒物(wu)浓度(du)、SO2浓(nong)度、Nox浓度、O2浓度等数(shu)据(ju)需要根(gen)据测(ce)量(liang)的烟(yan)气(qi)湿(shi)度(du)进行干(gan)烟态(tai)的修正(zheng)。

　　烟(yan)气湿度的测量主(zhu)要有(you)直接测量(liang)和干湿(shi)氧(yang)法(fa)。

　　直(zhi)接(jie)测量法(fa)：采用电容(rong)式传(chuan)感(gan)器，探(tan)头(tou)直接插(cha)入(ru)烟(yan)道(dao)中(zhong)，探头周围(wei)采用(yong)特(te)制的过(guo)滤器(qi)进行保护(hu)。

　　干(gan)湿(shi)氧(yang)法(fa)：通(tong)常利用插入式氧化锆(gao)探(tan)头直接测量烟道中的湿态氧(yang)含量(liang)，利(li)用完全(quan)利(li)用抽取法(fa)将烟气抽(chou)取(qu)后(hou)降(jiang)温除(chu)湿，测量(liang)出干态氧含量，经(jing)计算后得(de)出烟气湿(shi)度。